Diode comme capteur de température

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Diode comme capteur de température

Message par Ti Racoon »

Bonjour,

Je voudrais savoir si certain d'entre vous on déjà utilisé des diodes comme capteurs de température?
Des retours d'expérience?
à priori, avec des petites 1N4148 en verre, le temps de réponse serait bien plus court que les thermistances.
Et la réponse en température linéaire.

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clyric
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Re: Diode comme capteur de température

Message par clyric »

Perso, je ne prends plus que des dallas18b20, c'est très simple à utiliser et ça marche très bien
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Re: Diode comme capteur de température

Message par Ti Racoon »

C'est différent.
Là tu me parles électronique numérique.
Les diodes c'est analogique.

Mais je note, je ne connaissais pas.

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clyric
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Re: Diode comme capteur de température

Message par clyric »

sinon il y a les traditionnelles sonde 10K.
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Re: Diode comme capteur de température

Message par Ti Racoon »

Oui, j'ai vu.

Une diode, c'est plus petit, ça peut rentrer dans un tube de cuivre diamètre extérieur 5 mm.
Pour faire un doigt de gant dans un T, sans gêner le passage du fluide et en allant "assez loin", je pensais que ça pouvait être intéressant.

Je dois avouer qu'en mesure de température, je ne suis pas calé.
Effectivement, les thermistances ont la réputation d'être plus précises que les sondes à thermocouple K et Cie, mais avec un temps de réponse qui peut poser problème dans certaines applications. Dans un ballon, ça doit évoluer assez lentement, mais dans un capteur solaire, un temps de réponse plus rapide ne pourrait-il pas être un avantage?

Les thermistance ne sont pas linéaires.
Je suis pas sûr d'avoir compris la doc, avec une résistance en parallèle, ça peut permettre de linéariser?

A ce que j'avais lu, les diodes ont une réponse linéaire,
ça peut peut-être aider dans les montages simples?

visionmasterpro
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Re: Diode comme capteur de température

Message par visionmasterpro »

sans doute intéressant de rappeler les avantages et inconvenants des différentes sondes de températures, les usages, les contraintes et les applications ...
Je me lance sur les sondes Pt100, Pt1000...que je connais bien (je n'aborde pas l'ensemble des possibilités, je reste dans des solutions simples et avec des prix raisonnables)

C'est quoi :
C'est un dispositif qui change de résistance avec la température (100 ohms à 0°C pour Pt100), c'est un petit élément à base de platine qui change de résistance dans la sonde (par exemple sur une plaque ceramique)

C'est sous quelle forme :
on peut acheter la sonde dans une gaine (généralement dans un tube inox avec une bonne étanchéité), le type de montage et les matériaux conditionnent la température maxi d'utilisation (par exemple cable PVC, silicone ou fibre de verre pour des températures croissantes). C'est bien adapté pour des mesures climatiques et jusque vers 200 à 400°C en routine
Il existe un grand nombre de capteurs de géométrie très variables,
On peut aussi juste acheter la plaque céramique (par exemple 1 x 2 mm) et connecter des fils
question prix de 1 à 50 euros

c'est connecté comment :
Comme c'est une système résistif, les fils avec leur resistance perturbent la mesure (la resistance est plus importante). Donc avec deux fils de part et d'autre de la resistance Pt100 il ne faut pas espérer faire des mesures de precision ou avec des distances longues entre l'unité de mesure et la sonde Pt100.
En revanche en fonction des unites de mesures on peut utiliser des liaisons avec 3 ou 4 fils (un et deux fils de liaison de chaque coté ou deux fils distinctes de chaque coté). Comme les fils deux à deux ont des résistances identiques on annule (chaine de mesure) la résistance des fils pour réaliser la mesure. Il devient alors possible de réaliser des mesures à des distances importantes (3 fils plus de 10 mètres sans problème). 4 fils c'est généralement du luxe qui n'apporte pas grand chose de plus pour nos applications.

précision de la sonde :
on trouve de la classe A à 0,15°C de précision sans trop dépenser, généralement on a une très bonne réponse linéaire en température.

Étalonnage :
selon le disposition c'est faisable (ou pas) de corriger la réponse linéaire, en générale j'utilise un dewar (thermos). Le 0°C c'est de l'eau distillée avec un glaçon en équilibre, une autre température est possible avec un thermomètre calibré. Si on ne cherche pas mieux que 0,1 ou 0,2°C, en général la calibration n'est pas utile.

la mesure et le résultat final :
on a donc un dispositif qui réalise la mesure de résistance puis le converti en un nombre dans de nombreux cas. Par exemple l'extension du crouzet M3 réalise la mesure sur une plage de 150°C sur 10 bits (1024 valeurs). C'est donc au minimum un écart de 0,15°C que l'on peut mesurer, donc inutile d'espérer des mesurer à 0,1°C. Pour les automates wago c'est une mesure sur 16 bits (65000 valeurs) c'est donc non limitant pour espérer mesure à 0,1°C.

que faire de la mesure :
-si c'est juste pour reguler (par exemple un CESI) inutile de chercher mieux que 1°C en precision,
-pour la température d'une pièce on peut descendre à 0,5 ou 0,2°C tout en ayant une justesse de la mesure,
-pour des calculs d'énergie et de rendement sur un plancher chauffant (mesure de différence de température de quelques °C entre l'entrée et la sortie, il faut idéalement 0,1°C et des sondes appareillées (même mesure même si les valeurs sont fausses et il faut une variation juste et précise ), par exemple on n'est pas bon avec l'extension crouzet (jusque 0,3 °C d'erreur) sauf si on recherche juste un ordre d'idée.

En conclusion pour l'ensemble des mesures que nous effectuons généralement, l'utilisation de sondes Pt100 ou Pt1000 de classe A en 3 fils permet de déporter la mesure à plus de 10 metres et de ne pas être limité par la precision et la justesse des mesures.

Par exemple j'ai sur un système 8 sondes Pt100 en 3 fils avec des distances de 1 à 10 mètres. Lors de l'appareillage de sondes, elles sont toutes à afficher la meme température entre 0 et 80°C avec un delta de 0,1°C, j'ai jugé qu'aucune correction n'était nécessaire puisque la precision de mon thermomètre de calibration était aussi à 0,1°C

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Re: Diode comme capteur de température

Message par clyric »

ceci dit.. pour faire de l'eau chaude et limiter une chauffe à 50 - 70 ou 110° pour un panneau, on est pas à 1° prêt
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Re: Diode comme capteur de température

Message par Ti Racoon »

Merci pour cet intéressant exposé ;)

Ah, oui... Les "Pt" c'est des thermistances au platine.
Ça existe en 10k?

Le B25/100 que je vois sur les docs techniques des thermistances, vous pouvez me dire ce que c'est?
ceci dit.. pour faire de l'eau chaude et limiter une chauffe à 50 - 70 ou 110° pour un panneau, on est pas à 1° prêt
Je suis bien d'accord avec toi. Mais les questions que je me pose :
- est-ce qu'on est pas à 1 minute près pour couper la circulation entre le ballon et le panneau solaire?
- est-ce qu'on aurait pas plutôt besoin d'une mesure suffisamment rapide que seulement précise en "statique"?
- comment fabriquer quelque-chose qui ai un temps de réponse assez rapide? de l'ordre de 10 à 15 secondes?
(mes chiffres sont "intuitifs", sans réelle précision, c'est pour exprimer l'idée générale)

En fait, mon idée :

Laurent proposait un simple comparateur sans hystérésis en guise de régulation.
j'aimerais remplacer ça en laissant 2 possibilités bien différentes au lecteur :

- le minitherm de Patrick Niest qui utilise des thermistances de 10k.
mais il n'est plus commercialisé (si j'ai bien lu le fofo) donc, il faut pouvoir graver ou faire graver pour le faire...
Faire : C'est plutôt pour les "avertis" : ça demande un peut d'outillage, de pratique et des produits chimiques, dont certain se périment...
Faire graver : je connais pas d'adresses que je pourrais conseiller.

- un montage simple qui peut être réalisé sur plaque à bande. beaucoup plus accessible au petit bricoleur.
Je crois que j'ai quelques rares docs concernant la mesure de température avec des diodes.
Je devrais pouvoir concevoir un truc... Mais si c'est trop expérimental, c'est pas une bonne idée de balancer ça pour des novices, surtout en le proposant comme la solution de simplicité.

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Re: Diode comme capteur de température

Message par visionmasterpro »

clyric a écrit :
jeu. sept. 01, 2022 9:21 am
ceci dit.. pour faire de l'eau chaude et limiter une chauffe à 50 - 70 ou 110° pour un panneau, on est pas à 1° prêt
exactement c'était juste l'ordre de grandeur, après si on peut être au degré pour une sonde à 1 euro ...
j'ajouterai un point important c'est la gestion des défaillances et des mauvais branchements
-rien de spécial si mauvais branchement (on rebranche correctement et c'est bon, impossible de détruire la sonde)
-un point important c'est l'effet d'une sonde HS ou une coupure de fils : le pire étant de maintenir par exemple indéfiniment une chauffe ou un non refroidissement avec une une valeur de Température erronée
En Pt100 c'est simple de passer en mode sécurité (arret du système) car il est facile de détecter une sonde qui dysfonctionne

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Re: Diode comme capteur de température

Message par clyric »

idem avec une sonde dallas hs ou débranché , la valeur remontée est -127 ...
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Re: Diode comme capteur de température

Message par Ti Racoon »

J'ai retrouvé le site qui m'avais inspiré la question de l'utilisation des diodes en tant que capteurs de température:
Test sur LM35 et diode utilisée en capteur de température
http://bricolsec.canalblog.com/archives ... 27356.html
pyranomêtre à diode:
http://bricolsec.canalblog.com/archives ... 70334.html

Je ne dis pas que ce site est parfait, mais ça peut donner des idées...

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Re: Diode comme capteur de température

Message par j2c »

Ce site est une mine d'or d'informations. Je le consulte régulièrement depuis plus de 10 ans ;)

Pour savoir si tu peux utiliser une diode comme capteur de température, il faut que tu trouves ses courbes caractéristiques en fonction de la température dans le datasheet.

https://html.alldatasheet.com/html-pdf/ ... N4148.html (page 4 graphique en haut à droite)... que je trouve difficilement exploitable.

Une des difficultés va être de l'alimenter avec une source de courant constant, pour ensuite relever la tension de jonction. Cette dernière varie en fonction de la température.

Chaque diode devra être étalonnée.
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http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?f=41&t=9908 : Nouveau projet solaire
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Re: Diode comme capteur de température

Message par Ti Racoon »

J'ai oublié de préciser une chose :
Ce qui m'avait intéressé c'est la réponse rapide de la diode. Mais quand j'ai relu le site, l'auteur précise qu'il a été déçu et que le temps de réponse à été plus long que ce qu'il pensait. Donc, ça me fait douter...

Néanmoins, j'ai un petit thermomètre sonde de cuisine "à 3 francs, 6 sous" dont le capteur de température est une diode de signal
et je crois qu'à l'époque j'avais trouvé d'autres sites qui parlaient de cette possibilité,
dont le LM95235 qui est un circuit intégré de mesure de température, mais c'est de l'électronique numérique, qui n'est pas ma tasse de thé
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm952 ... 52FLM95235

Je trouve son idée de faire varier la vitesse de circulation dans la boucle solaire en fonction de la "luminosité" solaire excellente et totalement logique.

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Re: Diode comme capteur de température

Message par j2c »

Ton thermomètre de cuisine a un temps de réponse de l'ordre de 2 ou 3 secondes. C'est pas super rapide ;)
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